(57)【要約】【課題】基板が撓んだ場合であっても、レンズの位置ずれを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像形成装置は、本体フレーム２と、本体フレーム２に対して着脱可能なカートリッジ（プロセスカートリッジ５）と、カートリッジに付勢部材（コイルバネ８１，８２）を介して電力を供給する基板８０と、基板８０に取り付けられる発光素子７１と、発光素子７１に対して光軸方向で対向して配置されるレンズ７２と、を備えている。そして、レンズ７２は、本体フレーム２のみに固定されている。【選択図】図２
2010282086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレームと、
前記本体フレームに対して着脱可能なカートリッジと、
前記カートリッジに付勢部材を介して電力を供給する基板と、
前記基板に取り付けられる発光素子と、
前記発光素子に対して光軸方向で対向して配置されるレンズと、を備えた画像形成装置であって、
前記レンズが、前記本体フレームのみに固定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記本体フレームを構成する複数の部品のうちの１つに、前記基板と前記レンズが両方取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体フレームに固定される発光素子を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、本体フレームに着脱可能に装着されるプロセスカートリッジと、プロセスカートリッジのトナー収容部に光を通してトナーの残量を検知する光センサと、を備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この技術では、光センサは、光を発する発光器と、発光器から出射された光を受光する受光器とを備えている。
【０００３】
発光器は、小型の基板上に設けられる発光素子と、レンズが底壁に一体に形成された有底筒状のホルダとを備え、ホルダの開口側が基板に固定されることで構成されている。そして、この発光器は、そのホルダの外周部が本体フレームに形成された孔に嵌め込まれることで、本体フレームに固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、画像形成装置内には、前述した発光素子用の基板と重なるように、主にプロセスカートリッジに電力を供給するための大型の基板が別途設けられている。これにより、２つの基板が重なる方向（対向する方向）で装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
この問題に対し、小型の基板と大型の基板を一体にすることが考えられる。しかしながら、大型の基板は、プロセスカートリッジに電力を供給するためのバネ性を持った端子から付勢力が加わることによって撓むことがあり、このように大型の基板が撓んだ場合には、基板と本体フレームとに跨って固定されるホルダに負荷がかかり、ホルダ（レンズ）の位置がずれるおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、基板が撓んだ場合であっても、レンズの位置ずれを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する本発明は、本体フレームと、前記本体フレームに対して着脱可能なカートリッジと、前記カートリッジに付勢部材を介して電力を供給する基板と、前記基板に取り付けられる発光素子と、前記発光素子に対して光軸方向で対向して配置されるレンズと、を備えた画像形成装置であって、前記レンズが、前記本体フレームのみに固定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、レンズが本体フレームのみに固定されていることにより、付勢部材からの付勢力により基板が曲がっても、基板の曲がりによる応力がレンズやその周りの部品にかかることがないので、レンズの位置ずれを防止することができる。また、基板が曲がることにより発光素子から光が斜めに出射されても、レンズ位置が一定であるため、斜めに出射された光が、レンズを通った後、レンズが向いている方向に真っ直ぐ進み、トナー検知等を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズが本体フレームのみに固定されているので、付勢部材からの付勢力により基板が撓んだ場合であっても、レンズの位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタを示す断面図である。
【図２】光センサ周りの構造を示す説明図である。
【図３】基板が撓んだ状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜レーザプリンタの概略構成＞
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向はレーザプリンタを使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
【００１３】
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体フレーム２内に、給紙部３と、露光装置４と、カートリッジの一例としてのプロセスカートリッジ５と、定着装置６とを主に備えている。
【００１４】
給紙部３は、本体フレーム２内の下部に設けられ、用紙Ｐを収容する給紙トレイ３１と、用紙Ｐの前側を持ち上げる用紙押圧板３２およびリフトレバー３３と、ピックアップローラ３４と、給紙ローラ３５と、給紙パッド３６と、レジストローラ３７とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｐは、リフトレバー３３と用紙押圧板３２によってピックアップローラ３４に寄せられ、ピックアップローラ３４によって送り出される。送り出された用紙Ｐは、給紙ローラ３５と給紙パッド３６によって１枚ずつ分離され、レジストローラ３７を通り、感光体ドラム５１と転写ローラ５３との間に向けて搬送される。
【００１５】
露光装置４は、本体フレーム２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部と、回転駆動するポリゴンミラー４１と、レンズ４２，４３と、反射鏡４４，４５とを主に備えている。レーザ発光部から出射された画像データに基づくレーザ光は、鎖線で示す経路を通って、感光体ドラム５１の表面上に高速走査にて照射される。
【００１６】
プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体フレーム２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体フレーム２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、感光体カートリッジ５Ａと、現像カートリッジ５Ｂとから構成されている。
【００１７】
感光体カートリッジ５Ａは、感光体フレーム５０Ａ内に、感光体ドラム５１と、帯電器５２と、転写ローラ５３とを主に備えている。また、現像カートリッジ５Ｂは、感光体カートリッジ５Ａに対して着脱可能に装着される構成となっており、現像フレーム５０Ｂ内に、現像ローラ５４と、供給ローラ５５と、層厚規制ブレード５６とを主に備え、トナーを収容するトナー収容室５８を有する。
【００１８】
プロセスカートリッジ５では、感光体ドラム５１の表面が、帯電器５２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容室５８内のトナーは、供給ローラ５５を介して現像ローラ５４に供給され、現像ローラ５４と層厚規制ブレード５６との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ５４上に担持される。
【００１９】
現像ローラ５４上に担持されたトナーは、現像ローラ５４から感光体ドラム５１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム５１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム５１と転写ローラ５３との間を用紙Ｐが搬送されることで感光体ドラム５１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００２０】
定着装置６は、プロセスカートリッジ５の後方に設けられ、加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１との間で用紙Ｐを挟持する加圧ローラ６２とを主に備えている。用紙Ｐに転写されたトナー像は、加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との間を用紙Ｐが搬送されることで熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、定着装置６から排出経路２３に搬送され、排出経路２３から排出ローラ２４によって排紙トレイ２２上に排出される。
【００２１】
＜トナーの残量を検知するための構造＞
次に、プロセスカートリッジ５内のトナーの残量を検知するための構造について説明する。
【００２２】
図１に示すように、プロセスカートリッジ５のトナー収容室５８を形成する左右の両壁には、後述する光センサ７０（図２参照）からの光を透過するための一対の光透過窓５９が設けられている。
【００２３】
また、図２に示すように、光センサ７０は、発光素子７１と、レンズ７２と、受光器７３とを備えて構成されている。
【００２４】
発光素子７１は、プロセスカートリッジ５の一対の光透過窓５９に向けて光を発する素子であり、基板８０に取り付けられている。基板８０は、発光素子７１に電力を供給するとともに、プロセスカートリッジ５（帯電器５２等）に付勢部材の一例としてのコイルバネ８１，８２と中継電極８３を介して電力を供給している。
【００２５】
具体的に、基板８０は、本体フレーム２を構成する複数の部品の１つであるサイドパネル２５に、ネジ８４の締結によって固定されている。また、基板８０とサイドパネル２５との間にはコイルバネ８１が押し縮められた状態で配設されている。そのため、プロセスカートリッジ５の着脱状態に関わらず、基板８０にはコイルバネ８１から常時付勢力が加わっている。
【００２６】
また、コイルバネ８１とサイドパネル２５との間には、金属板等で形成される中継電極８３が配設されており、この中継電極８３はサイドパネル２５に形成された孔２５Ａから内側（プロセスカートリッジ５側）に臨むようになっている。そして、孔２５Ａ内には、中継電極８３に固定されるコイルバネ８２が配設されており、このコイルバネ８２の先端がプロセスカートリッジ５の端子５Ｃに接触することで、基板８０からプロセスカートリッジ５へ電力が供給される。
【００２７】
レンズ７２は、発光素子７１に対して光軸方向で対向して配置されるように、サイドパネル２５の適所に形成した孔２５Ｂに嵌め込まれて固定されている。すなわち、このレンズ７２は、従来のようにサイドパネル２５と基板８０とに跨るように固定されるのではなく、サイドパネル２５のみに固定されている。
【００２８】
受光器７３は、一対の光透過窓５９を通ってきた光を集光する図示せぬレンズと、レンズで集光された光を受光する図示せぬ受光素子とを備えている。そして、この受光器７３で受光した光の受光量に基づいて、図示せぬ制御装置がプロセスカートリッジ５内のトナー残量を算出している。
【００２９】
そして、このように光センサ７０、特に発光素子７１周りが構成されることにより、図３に示すように、基板８０がコイルバネ８１の付勢力により撓んだ場合であっても、発光素子７１とレンズ７２とがサイドパネル２５と基板８０とにそれぞれ別々に固定されることで、発光素子７１やレンズ７２等に負荷がかかることはない。また、基板８０の撓み変形により、発光素子７１が元の位置から傾くことになるが、レンズ７２はサイドパネル２５に対して一定の姿勢で保たれるので、発光素子７１から斜めに出射された光は、レンズ７２で適宜屈折することでレンズ７２の光軸方向に沿って真っ直ぐに進む。これにより、基板８０が撓んだ場合でも、発光素子７１からの光を受光器７３で良好に受光して、トナーの残量を良好に検知することが可能となっている。
【００３０】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
発光素子７１とレンズ７２とがサイドパネル２５と基板８０とにそれぞれ別々に固定されているので、基板８０が撓んだ場合であってもレンズ７２の位置ずれを防止することができる。
【００３１】
本体フレーム２を構成する複数の部品のうちの１つであるサイドパネル２５に、レンズ７２と基板８０が両方取り付けられているので、レンズ７２と発光素子７１との位置関係を正確に合わせることができる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、トナーの残量を検知するための光センサ７０の発光素子７１周りの構造に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、例えば帯電させた感光ドラムの表面を除電するための光を出射する除電用の発光素子周りの構造に本発明を適用してもよい。
【００３３】
前記実施形態では、カートリッジとして感光体カートリッジ５Ａと現像カートリッジ５Ｂとに分離可能なプロセスカートリッジ５を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば感光体カートリッジと現像カートリッジとが一体に形成されたものを採用してもよい。
【００３４】
前記実施形態では、付勢部材としてコイルバネ８１，８２を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば板バネやトーションバネ等であってもよい。
前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１      レーザプリンタ
２      本体フレーム
５      プロセスカートリッジ
５Ａ    感光体カートリッジ
５Ｂ    現像カートリッジ
５Ｃ    端子
２５    サイドパネル
５９    光透過窓
７０    光センサ
７１    発光素子
７２    レンズ
７３    受光器
８０    基板
８１    コイルバネ
８２    コイルバネ
８３    中継電極
【図１】
2010282086.tif 000003
【図２】
2010282086.tif 000004
【図３】
2010282086.tif 000005